[인더스트리뉴스 최용구 기자] 해동엔지니어링(대표 이완형)이 고출력 컬러 BIPV로 차세대 태양광 모듈 시장의 이정표를 제시한다. 펄(Pearl)을 첨가한 기법을 통해 태양광의 투과율을 높이면서 심미적 효과를 살린 ‘Shine&Dive 모듈’로 관심을 모으고 있다. 

BIPV는 전력 생산에 더해 건축자재로서의 기능도 요구된다. 다양한 색상으로 제작이 가능해야 하며 고층 빌딩 등 도심에서의 설치 수요를 반영해야 한다. 그만큼 유휴 부지가 적은 공간에 적용이 쉬워야 경쟁력을 갖출 수 있다. 

해동엔지니어링의 BIPV 모듈은 맞춤형 모듈로 주문 제작을 거쳐 생산된다. [사진=해동엔지니어링]

Shine&Dive 모듈에는 3D 프린팅 기술이 적용됐다. 이는 모듈 제작 과정에서의 색상과 크기에 따른 한계점을 보완한다. 다양한 색감을 통해 디자인과 설계상의 심미적 효과를 최대화하며 출력 저하 요소를 효과적으로 제어한다. 

해동엔지니어링은 3D 프린팅 기반의 광학 패턴 설계법으로 ‘발전효율’과 ‘컬러’를 동시에 구현했다. 3D 적층 패턴 위에 색상을 도포하는 방식으로 단색 컬러 및 건축자재의 △질감 △형상 △문자 등 모든 이미지를 표현할 수 있도록 했으며, 기존 외장재와의 조화를 고려했다. 

지붕형 BIPV [사진=해동엔지니어링]

아울러 태양전지 사이를 전기적으로 연결하는 막대 모양의 금속 전도체인 ‘버스바’를 은폐시켜 외부 노출로 유발되는 눈부심 등 문제의 부담을 줄였다.

해동엔지니어링 관계자는 “버스바 은폐 및 심미적 효과를 살리는 과정이 태양광 흡수 면적 감소와 출력 저하를 유발하기도 한다“라며, “컬러 안료에 펄(Pearl)을 첨가하는 방법으로 한계를 극복했다”고 강조했다. 

버스바 은폐 기술을 적용하면 태양전지의 태양광 흡수 면적이 감소해 모듈의 출력 저하가 발생한다. 심미적 효과를 위해 전면 유리에 컬러 안료를 도포하는 과정 역시 출력에 영향을 끼친다. 

해동엔지니어링은 컬러 안료에 펄을 첨가해 안료 도포량을 최소화하는 방식으로 효율 저하를 막았다. 태양광 투과율을 높이고 빛의 산란 효과를 이용해 일반 모듈 대비 85% 이상의 발전효율을 확보했다는 게 사측의 설명이다. 외장재로 사용되는 강화유리를 태양광 모듈 전·후면에 배치해 내구성을 키운 것도 차별점이다. 

Shine&Dive BIPV 모듈에 적용된 기술 [자료=해동엔지니어링]

1991년 창립한 해동엔지니어링은 전기설비 시공 등 EPC(설계·조달·시공) 엔지니어링 분야의 전문성을 보유하고 있다. 지난 2020년부턴 포항산업과학연구원과 협업 체계를 구축하고 산업통상자원부 과제(아파트 입면을 활용한 건물형 태양광 모듈 개발 및 실증)를 수행하며 신재생에너지 사업에서도 업력을 쌓고 있다. 

2021년엔 20MW급 컬러 태양광 모듈 공장을 완공하며 경쟁력을 한층 키웠다. 이어 경상북도 혁신에너지 기술사업화 지원사업, 포항 강소연구개발특구 지역 특성화 육성사업 등을 맡으며 연구 역량을 강화했다. 올해 2월 ‘KS C 8577 건물일체형 태양광 모듈 인증’, ‘KS C 8567 태양광 발전용 접속함 인증’을 획득했다.   

사측은 △신뢰성 및 내구성 △내화성 △고출력 등 3가지 방향으로 BIPV 기술 개발에 집중할 계획이다. 외장재로써 역할을 위해 소재 및 구조 부문의 내구성을 키우고 화재에 따른 불연성능을 높이는 게 관건이다.  

해동엔지니어링 이완형 대표는 “내구성, 내화성 확보와 더불어 유리 투과율을 극대화시킨 고출력 컬러 태양광 모듈 개발에 매진하고 있다”고 전했다. 

[최용구 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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